Energiewende 25. Nov 2021 Von VDI

Power-to-X-Technologien für die Sektorenkopplung

Neue VDI-Agenda informiert über die umfangreichen Aktivitäten im Rahmen der Richtlinienreihe VDI 4635 und verhindert doppelte Arbeit und Widersprüche.

Die Energiewende stellt alle Beteiligten vor große Herausforderungen. Ingenieure und Ingenieurinnen arbeiten an Lösungen.
Foto: PantherMedia / stadtratte

Im Rahmen der Energiewende werden zunehmend erneuerbare Energiequellen zur Bereitstellung von Strom und Wärme eingesetzt. Wegen der Volatilität der erneuerbaren Energien steigen die Flexibilitätsanforderungen insbesondere im Bereich der Stromerzeugung und -nutzung enorm.

Dabei steht immer die Anpassung von Erzeugereinheiten an die unterschiedlichen Bedarfe im Vordergrund und es wird zunehmend schwieriger, die Bereitstellung und Bedarfe zu synchronisieren. Eine Lösung wäre, möglichst alle „Sektoren“ gemeinsam zu betrachten und zu kombinieren. Dabei können Power-to-X(PtX)-Technologien zur Umsetzung und Realisierung der Sektorenkopplung eingesetzt werden.

Oft ist Wasserstoff die Basis für die PtX-Prozesskette

Aus der mit regenerativ erzeugtem Strom betriebenen Wasserelektrolyse kann der sogenannte „grüne“ Wasserstoff gewonnen werden. Anschließend entsteht beispielsweise aus einer Reaktion von Wasserstoff mit Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff Methan oder Ammoniak, die vielfältig eingesetzt werden können.

Außerdem ermöglicht die Erzeugung von flüssigen Kohlenwasserstoffen aus regenerativem Strom und CO2 über sogenannte Power-to-Liquid(PtL)-Verfahren eine Umstellung auf defossilisierte Kraft-, Brenn- und Chemiegrundstoffe. Das gilt auch in solchen Anwendungsgebieten, die nicht über eine direkte Elektrifizierung oder Nutzung von Gasen adressiert werden können.

Agenda soll Doppelarbeit und Widersprüche vermeiden helfen

Die neue VDI-Agenda „Power-to-X-Technologien für die Sektorenkopplung“ informiert über die umfangreichen Aktivitäten im Rahmen der Richtlinienreihe VDI 4635 „Power-to-X“. Damit sollen Doppelarbeit und vor allem Widersprüche in technischen Regelwerken vermieden werden.

Durch die Interdisziplinarität des Fachgebiets und die teils noch jungen Technologien existiert noch kein einheitliches System zur Vergleichbarkeit bezüglich Mess- und Nachweismethoden oder der Angabe und Bezeichnung von Systemparametern.

Darum betrachtet der Richtlinienausschuss VDI 4635 PtX alle Einzelprozesse und alle Prozessketten von PtX. Um Anlagen und einzelne Prozesse miteinander vergleichen zu können, werden in der Richtlinienreihe VDI 4635 PtX insbesondere die technischen Parameter der verschiedenen Prozesse der PtX-Kette definiert und standardisiert.

Zudem werden Aspekte der Planung, Auslegung, Inbetriebnahme und Betrieb, Genehmigungs- und Sicherheitsfragen sowie systemische Aspekte adressiert.

Die Richtlinienreihe ist als Baukastensystem mit mehreren Teilen vorgesehen.

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